CRISPR singkatan dari Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (dilafalkan crisper) adalah sebuah metode gene editing yang telah banyak digunakan untuk memodifikasi gen pada beberapa sistem model, termasuk zigot hewan dan sel manusia. CRISPR sangat menjanjikan bagi masa depan riset dasar sampai dengan aplikasi klinis.
Versi sederhana CRISPR/Cas yang disebut CRISPR/Cas9 telah digunakan untuk memodifikasi genom. Genom sel dapat dipotong ke tempat yang diinginkan, sehingga gen yang ada dapat dihilangkan dan yang baru ditambahkan. Teknik ini dapat digunakan untuk berbagai macam hal, dari kedokteran hingga peningkatan mutu bibit.
Ahli biologi terus mengasah alat mereka untuk menghapus, mengganti atau mengedit DNA dan strategi yang disebut CRISPR telah menjadi salah satu cara yang paling populer untuk melakukan rekayasa genom. Dengan memanfaatkan protein bakteri yang dimodifikasi dan RNA yang memandunya ke urutan DNA tertentu, sistem CRISPR memberikan kontrol yang belum pernah terjadi sebelumnya terhadap gen pada banyak spesies, termasuk juga memungkinkan pada manusia. Kontrol ini telah memungkinkan banyak jenis eksperimen baru, namun juga menimbulkan pertanyaan tentang CRISPR mana yang dapat diaktifkan.
Setidaknya satu kelompok telah menggunakan CRISPR pada embrio manusia, memicu seruan moratorium atas pekerjaan serupa dan sebuah pertemuan puncak internasional pada akhir tahun 2015 untuk membahas sains dan etika pengeditan gen manusia. Sementara CRISPR membuat lebih mudah untuk menghasilkan hewan dan tumbuhan hasil rekayasa genetika, di sisi lain telah menciptakan masalah peraturan baru yang oleh ilmuwan, agensi politisi, dan akhirnya, masyarakat harus diatasi.
Pengeditan gen bunga Ipomoea
Seringkali membutuhkan waktu bertahun-tahun dalam melakukan persilangan hortikultura untuk mengubah warna bunga tertentu, namun para ilmuwan dapat menggali dengan benar dan mengubahnya pada tingkat genetik lebih cepat. Dengan menggunakan alat pengeditan gen CRISPR-Cas9, para ilmuwan telah mengubah bunga ‘morning glory’ Jepang dari warna violetnya menjadi putih murni, dengan jalan mengedit gen tunggal tanamannya.
CRISPR-Cas9 adalah alat genetik yang memungkinkan para ilmuwan membuat suntikan tepat sasaran pada DNA organisme, dan selama bertahun-tahun digunakan untuk mengatasi kanker dan penyakit lainnya, melawan superbug dan meningkatkan hasil panen. Sekarang tim Jepang, yang terdiri dari ilmuwan dari Universitas Tsukuba, Universitas Kota Yokohama dan Organisasi Riset Pangan dan Pertanian Nasional (NARO), telah mengubah teknik menuju tanaman hias.
Bunga Ipomoea murni, atau kemuliaan pagi Jepang, biasanya bernuansa ungu, pink, dan merah, dengan beberapa varietas yang bergaris atau terdapat bercak putih. Genom tanaman telah sepenuhnya diurutkan, dan tersedia untuk penelitian ilmiah di Proyek BioResource Nasional Jepang (NBRP), menjadikannya kandidat yang tepat untuk penelitian ini.
Tim memfokuskan pekerjaan mereka pada gen tunggal yang disebut DFR-B, yang mengkodekan enzim yang memberiwarna pada bunga dan batang tanaman. Dengan memotong gen itu dari DNA kemuliaan pagi, para peneliti berhipotesis bahwa bunga itu harus menjadi tidak berwarna. Namun, uji nyata akurasi CRISPR adalah untuk menonaktifkan DFR-B tanpa mengganggu gen terkait lainnya, DFR-A dan DFR-C.
Dengan mempergunakan tumpangan bakteri bernama Rhizobium, yang bisa mentransfer DNA, CRISPR disuntikkan ke embrio kultur tanaman. Benar saja, sekitar 75 persen tanaman yang tumbuh dari proses menumbuhkan bunga putih murni dan batang hijau, berlawanan dengan kelompok kontrol dengan bunga dan batang ungu biasa.
Ini mungkin tampak seperti perubahan kosmetik yang cukup banyak, namun eksperimen memiliki beberapa implikasi yang lebih luas. Karena DFR-A atau DFR-C tidak terpengaruh oleh prosedur, ini menunjukkan seberapa tepat teknik CRISPR, dan fungsi gen spesifik dapat dikonfirmasi dengan mengamati efek dari mengutak-atiknya. Kasus khusus ini menegaskan bahwa DFR-B bertanggung jawab atas warna tanaman.
Percobaan ini menimbulkan dilema yang menarik karena perdebatan sengit tentang etika dan regulasi modifikasi genetik. Generasi berikutnya dari bunga yang dimodifikasi juga putih seperti orang tua mereka, namun beberapa di antaranya tidak menunjukkan tanda-tanda DNA yang diperkenalkan oleh sistem CRISPR-Cas9. Hal itu tampaknya mengaburkan batas antara apakah tanaman ini harus dianggap transgenik: definisi berbasis proses akan menyimpulkan bahwa keduanya, karena “dibuat” melalui teknik pengeditan gen. Namun menurut definisi berbasis produk, yang dinilai oleh DNA asing dalam genom organisme, mereka bukan transgenik.
